“拋石機”是古代戰(zhàn)爭中常用的一種設備,它實際上是一個費力杠桿。如圖所示,某研學小組用自制的拋石機演練拋石過程。所用拋石機長臂的長度L = 4.8m,質量m = 10.0㎏的石塊裝在長臂末端的口袋中。開始時長臂與水平面間的夾角α = 30°,對短臂施力,使石塊經(jīng)較長路徑獲得較大的速度,當長臂轉到豎直位置時立即停止轉動,石塊被水平拋出,石塊落地位置與拋出位置間的水平距離s = 19.2m。不計空氣阻力,重力加速度取g =10m/s²。求:
(1)石塊剛被拋出時的速度大小v0;
(2)石塊剛落地時的速度vt的大小和方向;
(3)拋石機對石塊所做的功W。
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